Injustement oublié, Jean-Louis Forain est le fils d'un modeste peintre en bâtiment. Il s'établit à Paris vers les années 1860 et étudie la peinture et le dessin auprès de Jacquesson de La Chevreuse, Jean-Baptiste Carpeaux et André Gill (l'auteur de l'enseigne "Le lapin à Gill", devenu "Le lapin agile"). Entré à l'École des beaux-arts de Paris, il a pour professeur Jean-Léon Gérôme.
Il participe à la guerre de 1870, puis devient l'ami de Paul Verlaine et d'Arthur Rimbaud. Il habite avec ce dernier dans une chambre louée par Verlaine à Paris, rue Campagne-Première, de janvier à mars 1872. À cette époque on le surnomme Gavroche. Il est un familier des salons de Nina de Callias et de la comtesse de Loynes, où il croise les écrivains Maurice Barrès, Paul Bourget, et fréquente Edgar Degas et Édouard Manet. Il commence sa carrière de peintre aux côtés des impressionnistes avec qui il participe à plusieurs expositions entre 1879 et 1886.
Il débute comme illustrateur en 1876 dans la revue La Cravache parisienne, et publie quelques caricatures, dans différents journaux tels que Le Scapin en 1876, puis La Vie Moderne, Le Monde Parisien et La République des Lettres, où il fait preuve d’une ironie pleine de verve. Découvrant le monde de l'opéra avec ses danseuses et ses abonnés, il en fait son thème de prédilection.
Jean-Louis Forain participe à quatre expositions des peintres impressionnistes (1879, 1880, 1881, 1886).
Son tableau Le Buffet, qui montre une réception mondaine, est reçu au Salon de 1884. Le Veuf est également accepté au Salon de 1885. À partir de 1887, Le Courrier français lance Forain en publiant régulièrement ses dessins satiriques et, en 1891, débute sa collaboration avec Le Figaro qui durera trente-cinq ans. De nombreux journaux tels L'Écho de Paris, le New York Herald, le Journal amusant, Le Rire, Le Temps, L'Assiette au beurre, Le Gaulois se disputent également son esprit caustique. Il explique dans Le Fifre, son propre journal lancé en 1889, qu’il veut « conter la vie de tous les jours, montrer le ridicule de certaines douleurs, la tristesse de bien des joies, et constater rudement quelquefois par quelle hypocrite façon le Vice tend à se manifester en nous ».
En 1891, Forain épouse la sculptrice Jeanne Bosc. Il peint des panneaux pour un haut lieu mondain de la Belle Époque, le Café Riche, à Paris. C'est à cette époque qu'il retrouve la foi catholique de son enfance et participe à plusieurs pèlerinages à Lourdes. Le guide Paris-Parisien, qui le considère en 1896 comme une « notoriété de la vie parisienne », le décrit comme un « dessinateur de grand talent qui voit les choses en laid »4. L'édition de 1899 ajoute qu'il est « antisémite ».
Avec le boulangisme, le scandale de Panama, et l’affaire Dreyfus, Forain se détourne de la satire sociale et s’oriente progressivement vers la satire politique contre les « turpitudes » de la Troisième République. Il fréquente à cette époque le salon de la comtesse de Martel. Le polémiste se déchaîne dans le Psst…!, journal foncièrement antisémite et anti-dreyfusard qu’il fonde en 1898 avec Caran d'Ache et le soutien actif d'Edgar Degas et Maurice Barrès. Il allait souvent rendre visite à son ami, le sculpteur Pierre-Nicolas Tourgueneff qui avait son atelier au château de Vert-Bois, sur la commune de Rueil-Malmaison où il séjournait le plus souvent et qu'il fit reconstruire en 1903. Parmi les autres visiteurs des écrivains, artistes, peintres et dessinateurs : Roger-Joseph Jourdain, Ernest Ange Duez, Miguel Zamacoïs, journaliste au journal Le Gaulois.
Pendant la Première Guerre mondiale, il exalte le patriotisme de ses contemporains dans L’Opinion, Le Figaro et Oui avec des légendes telles que « — Pourvu qu’ils tiennent. — Qui ça ? — Les Civils », parue le 9 janvier 1915.
Engagé volontaire en 1914, âgé de 62 ans, il participe à la section de camouflage avec d'autres artistes comme Lucien-Victor Guirand de Scevola, André Dunoyer de Segonzac, André Mare ou Auguste Desch. Il accompagne les soldats dans les tranchées pour continuer à dessiner et à les soutenir moralement. Il est extrêmement populaire pendant ces années de guerre.
Après la guerre, durant l'hiver 1920, Forain participe avec d'autres artistes — Joë Bridge, Adolphe Willette, Francisque Poulbot, Maurice Neumont, Louis Morin, Maurice Millière, Raoul Guérin, Jules Depaquit — à la fondation de la République de Montmartre.
Il est, aux côtés de Joë Bridge, Adolphe Willette, Francisque Poulbot, Maurice Neumont, etc. membre de la goguette du Cornet.
En 1921, par attachement à sa ville natale de Reims, il offre au musée municipal un lot important de dessins préparatoires. Certains de ses dessins de guerre sont d'ailleurs exposés dans une des salles du musée des beaux-arts de Reims.
Forain est élu membre de l'Académie des beaux-arts en 1923. La même année, il devient président de la République de Montmartre et le restera jusqu'à la fin de sa vie. Il est membre de la Royal Academy en 1931 et commandeur de la Légion d'honneur9. Sa tombe se trouve au cimetière du Chesnay, près de Versailles. On trouve une note sur ses obsèques dans les Cahiers de Paul Valéry, à la date du 15 juillet 1931.